说到减肥，大家肯定能想到层出不穷的减肥方法：生酮饮食法，8小时进食法，少吃多动等等。方法可行，但却总是坚持不了几天，归根究底就是管不住嘴，导致在减肥的道路上反反复复，美其名曰：减肥是一项终身的事业。话虽是玩笑，但是在科学界，减肥的确是一个不衰的课题。
最近，一项重磅“减肥神器”的研究，给管不住嘴的减肥人士带来了新的希望！该研究由麻省理工学院Giovanni Traverso 团队完成，成果发表在 Science Advances 期刊题为：A vibrating ingestible bioelectronic stimulator modulates gastric stretch receptors for illusory satiety。科学家设计了一种可食用的生物电子刺激器( VIBES )药丸，可以在胃里震动，刺激胃牵张感受器，导致虚拟的饱腹感，从而减少食物摄入，降低体重。
DOI: 10.1126/sciadv.adj3003
VIBES是一种带胶膜的胶囊，在胃液中4.3 ± 1.2 min内溶解，然后释放出一个弹簧针，完成激活振动电机的电路。该胶囊设计一个带有偏移轴的电机，位于外壳内，当使用1.55 V，80m.h的氧化银电池供电时，可以实现2 - 4mm的位移幅度，且平均震动时间为38.3 ± 1.83分钟，可以与食物进行混合。且经过验证，该胶囊在体内长时间停留也不会破坏肠胃功能。
图1. VIBES的概念和机制
研究者在动物体内对VIBES的性能进行了研究。选用了Yorkshire猪模型 (体重50-80kg, 年龄4-6个月) ，因为它的胃部解剖结构与人类相似。通过对猪的内窥镜观察，确定VIBES药丸的定位。发现在所有试验中，VIBES在给药后至少30分钟内都没有从胃中排出，这为餐前给药提供了可能性。
为了表征胃响应机械扩张和振动刺激的神经信号模式，在剖腹手术后，对腹腔迷走神经进行细导线电生理记录。通过向猪的胃里充气来模拟不同程度饱食的胃, 并通过内镜估计胃容积的变化, 同时记录相应的迷走神经电活动 (ENG)。再给予服用VIBES后, 通过内镜观察胶囊的定位, 同样记录ENG。
为了确定振动刺激是否可以激活神经反应，使用VIBES将频率在24至500 Hz之间的振动应用于胃腔，并对通道上的神经活动进行监测。结果发现，虽然这种药丸提供了大约298mm2的接触面，但振动刺激通过组织传播，刺激胃肌肉长达30厘米。并且在所有的试验中, 64-100Hz的震动频率下观察到的ENG最接近于机械扩张期间观察到的模式。然后切断双侧迷走神经后重复上述试验, 消除传出信号和负反馈环路之间显示出高度相似。
图2. 胃内机械感受器电生理
进一步研究了进食行为和饱腹感相关的激素分泌。受试动物分别摄入VIBES药丸和假药丸后，在0、15、30、45、60、90和150分钟时采集血液样本。结果显示，VIBES摄入导致生长激素释放肽 (即“饥饿激素”) 释放显著减少, 胰岛素水平显著增加, 其幅度和速度与正常膳食摄入相当。胰高血糖素（负责维持血糖水平）在对照组动物中有所增加，而在VIBES组中则保持在基线水平，说明VIBES可以诱导胃期代谢反应。
图3. VIBES调节产生虚拟的代谢饱腹感
为了研究VIBES对饥饿和进食行为的影响，研究者进而对四只猪的食物摄入量进行了监测。结果发现，当胶囊在进食前大约 20 分钟被激活时，与未激活药丸时相比，动物的摄入量平均减少 40%，从而导致体重增加较慢。这表明VIBES药丸可显著减少受试动物的食物摄入量并减缓其体重增加速度。
图4. VIBES对喂养和体重增加的影响
最后，为评估运动性和安全性，研究人员给动物分别喂食假药丸或 VIBES 药丸以及一组小型放射性不透明钡颗粒。结果显示即使每天使用VIBES（每天两次）两周后，胃腔内窥镜检查也没有观察到磨损、刺激或炎症。
此外，外植后组织固定切片上的苏木精和伊红染色显示没有异常的形态、刺激或炎症。此外，工作人员每天监测动物的活动情况、健康状况、粪便排出量、嗜睡、腹胀等不适或疾病的行为体征的变化。在治疗动物中也未观察到不良反应或不适。实验组和对照组动物均未见大便性状改变和腹泻。在所有试验中，该药丸均能顺利通过，无梗阻、穿孔，无任何不适症状，表明该药品具有很强的安全性。
总的来说，本研究研发了一种可食用的振动型胶囊，通过胃机械感受器作用，诱导产生饱腹感，从而减少食物摄入、限制体重增加，为无痛减肥提供了一条新思路。
参考文献：
Srinivasan SS, Alshareef A, Hwang A, et al. A Vibrating Ingestible BioElectronic Stimulator Modulates Gastric Stretch Receptors for Illusory Satiety. Preprint. bioRxiv. 2023;2023.07.17.549257. Published 2023 Jul 19. doi:10.1101/2023.07.17.549257
